FFT處理分析

iKIT無線觸覺刀柄接收信號默認所呈現的數據類型為時域信號，如果刀具發生磨損發生，對應信號的頻率將發生變化。為了分析這種變化並獲得刀具磨損狀態的信息，需要將時域信號轉化到頻域上進行分析，即進行快速傅里葉變換（FFT），獲得信號的頻率結構以及各諧波振幅與頻率的關係。

如實驗示意圖所示，基於鋁合金進行了端銑測試，本無線測試系統可以實時同步監測四項力信號（F&M&Bx&By）以及三向加速度信號（X&Y&Z），本案例針對7組信號所採用的採集頻率均為512 Hz，發射的數據信號通過USB接收並傳送至上位機軟件內。本無線測試系統可以監測到實際加工過程中的振動信號，通過放大圖可知三向振動信號均顯示“正弦波”形式，說明該測試結果是有效且有助於加工分析的。同時，在數據採集過程中可以顯示任意數據的實時FFT圖像，X軸為頻率Y軸為振幅。對於實時FFT數據分析，用戶可以根據實際需要選取FFT處理的窗口函數，可選函數包括Hamming、Hanning以及Boxcar。

當採集結束後，用戶可以選取需要分析的數據段進行FFT圖像查看，如FFT Gauge圖所示，X軸為頻率Y軸為振幅，此時對應的FFT結果可以導出以便於後續繪圖和分析刀具的磨損情況。已有研究表明FFT處理後的頻域信號將有助於識別刀具的磨損狀態。